Substitution von molekularen Klammern an den Naphthalin ...

Einleitung
1.3 Synthetische Rezeptoren
Ziel der supramolekularen Chemie ist es, anhand von maßgeschneiderten,
künstlichen Rezeptoren die nicht-kovalenten Wechselwirkungen eingehender zu
studieren. Das Wissen um diese Einflüsse kann einen tieferen Einblick in
Prozesse aus der Natur wie z. B. die Bildung von Enzym-Substrat-Komplexen
geben. Weiterhin könnte es den Zugang zu verbesserten Katalysatoren
ermöglichen. Aus diesem Grund hat sich in den letzten 20 Jahren die
supramolekulare Chemie zu einem wichtigen Teilgebiet in der Organischen
Chemie entwickelt.
Die supramolekulare Chemie nahm ihren Anfang mit der Entwicklung der
präorganisierten cyclischen Rezeptoren. Zu den bedeutendsten zählen heute die
Cyclodextrine [46-48] , Kronenether [49-51] , Kryptanden [52] [53, 54]
sowie die Carceranden
und Cryptophane [55-57] .
Im weiteren Verlauf wurden neben diesen geschlossenen cyclischen Strukturen
auch synthetische Rezeptoren mit offenen, aber dennoch präorganisierten
Strukturen entwickelt. Die offenen Strukturen verleihen den Rezeptoren eine
gewisse Flexibilität, so dass sie sich besser der Substratgeometrie und –größe
anpassen können.
Die ersten Arbeiten zu diesen offeneren Rezeptortypen wurden von Whitlock, [58]
Zimmerman [59, 60] und Nolte [61, 62] entwickelt. Whitlock und Chen entwickelten
Rezeptor 6 (Abbildung 1.3-2), in dem zwei Koffeineinheiten über eine starre
Diacetylen-„Spacer“-Einheit verbunden sind. Sie bezeichneten diesen Rezeptor
als molekulare Pinzette, da dieser, bedingt durch den Aufbau mit den flexiblen
Koffeinseitenwänden, die Substrate „sandwichartig“ in der Kavität binden kann.
Allerdings besteht hier freie Drehbarkeit um die C-C-Einfachbindungen der
„Spacer“-Einheit, so dass in der freien Pinzette mehrere Konformationen möglich
sind. 6 bildet einen recht stabilen Wirt-Gast-Komplex z.B. mit 1,3-
Dihydroxynaphthalin-2-carbonsäure (Ka = 10 4 M -1 ), der sowohl durch π-π-
Wechselwirkungen des Gastes mit den beiden Koffeineinheiten als auch durch H-
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